JP6137872B2 - Method for producing rubber composition - Google Patents
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Description
本発明は、空気入りタイヤ、特に、パンク等によりタイヤの内部圧力(以下、内圧という)が低下した状態であっても走行可能な空気入りタイヤ(以下、ランフラットタイヤという)と、そのサイドウォール部に三日月状に配置される、補強ゴム部材のゴム組成物の製造方法に関する。 The present invention relates to a pneumatic tire, in particular, a pneumatic tire (hereinafter referred to as a run-flat tire) that can run even when the internal pressure of the tire (hereinafter referred to as internal pressure) is reduced due to puncture or the like, and a sidewall thereof. It is related with the manufacturing method of the rubber composition of a reinforced rubber member arrange | positioned in a crescent shape at a part.
近年、車両の高速化に伴い、タイヤも高性能化への要求が一段と高まる一方、車両の軽量化要求からスペアタイヤ、すなわち、パンクなどによってタイヤの充填内圧が低下しても、荷重を支えてタイヤが継続して走行可能なタイヤが要求されている。
この代表的なものとして、リムフランジの上端近傍からベルト層の端部に至る区域におけるカーカス層の内面側を、三日月状のサイド補強ゴム層によって補強した構造の空気入りラジアルタイヤ(ランフラットタイヤ)が提案され実用化されている。
ランフラットタイヤのサイド補強ゴムへの要求特性としては、ランフラット耐久性を向上させること、通常走行時の乗り心地性を維持することなどである。ランフラット耐久性は、サイド補強ゴム自体の厚みや性質などに依存し、そのための配合が工夫されている。
In recent years, as the speed of vehicles has increased, the demand for higher performance of tires has increased further, but even if the filling pressure of the tires has decreased due to the demand for weight reduction of the vehicles due to spare tires, i.e. punctures, the load is supported. There is a demand for tires that can continue to run.
A typical example of this is a pneumatic radial tire (run flat tire) with a structure in which the inner surface of the carcass layer in the area from the vicinity of the upper end of the rim flange to the end of the belt layer is reinforced with a crescent-shaped side reinforcing rubber layer. Has been proposed and put to practical use.
The characteristics required for the side reinforcing rubber of the run-flat tire are to improve the run-flat durability and to maintain the riding comfort during normal driving. The run-flat durability depends on the thickness and properties of the side reinforcing rubber itself, and the composition for that purpose is devised.
配合においては、カーボンブラックやシリカなどの無機充填剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤等、様々な役割を担った成分を添加することで、改良がなされる。いずれも、その成分だけを多用すると、特定物性は向上するが、一方で、他の物性を損なうという面もあり、それらの成分間でのバランスを図ることが、必要とされる。 In the blending, an improvement is made by adding components having various roles such as inorganic fillers such as carbon black and silica, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, and anti-aging agents. In any case, if only the component is used frequently, the specific physical property is improved, but on the other hand, other physical properties are impaired, and it is necessary to balance the component.
例えば、特許文献1において、サイドウォール補強ゴムに下記式で表されるビス(2−ベンゾチアジル)ジスルフィド誘導体を、加硫促進剤として配合することが開示されている。
なお、それぞれの成分を添加する場合に、加硫を必要とするゴム組成物においては、前段階において、加硫に直接関係する成分を除いた成分を混練しておき、次いで、後段階にて、硫黄と加硫促進剤を添加するのが、一般的な配合処方である。 In addition, in the rubber composition that requires vulcanization when each component is added, the components excluding components directly related to vulcanization are kneaded in the previous stage, and then in the subsequent stage. Adding a sulfur and a vulcanization accelerator is a common formulation.
ビス(2−ベンゾチアジル)ジスルフィド誘導体を、加硫促進剤として用いた場合の、老化物性を改善することを目的とする。 It aims at improving the aging physical property at the time of using a bis (2-benzothiazyl) disulfide derivative as a vulcanization accelerator.
それぞれの成分の配合処方の工夫としては、配合を複数の段階に分けて行う場合、どの成分をどの段階で配合するか、といったことも、成分同士の相互作用を考えた場合、物性に影響を与える、要因となることが考えられる。 As an idea of the compounding prescription of each component, when compounding is performed in multiple stages, which component is blended at which stage, etc. It can be a factor.
そこで、本願発明者は、この成分配合の段階について検討した結果、通常、混練において、加硫の前の段階にて配合する亜鉛華を、加硫に必要な成分である、硫黄と加硫促進剤と同時に、配合することで、老化物性の低下防止に、効果があることを見出し、本願発明に至ったものである。 Therefore, the inventor of the present application has studied the stage of blending this component, and as a result, in general, zinc white blended in the stage prior to vulcanization in kneading is a component necessary for vulcanization, sulfur and vulcanization acceleration. It has been found that, by blending simultaneously with the agent, there is an effect in preventing the deterioration of aging physical properties, and the present invention has been achieved.
すなわち、本発明は、次の(1)〜(4)に存する。
(1)下記式(I)で表される化合物を混練する際に、ゴム成分100重量部に対して1〜3重量部の亜鉛華を、配合することを特徴とする、ゴム組成物の製造方法。
(2)混練方法が複数段階からなり、天然ゴムをゴム成分の30重量%以上含むゴム成分(A)と、充填剤とを混練する工程と、前記工程により得られたゴム組成物に硫黄と式(I)で表される化合物とを混練する工程とを含み、硫黄と式(I)で表される化合物とを混練する工程で亜鉛華をゴム成分100重量部に対し1〜3重量部配合することを特徴とする、(1)に記載のゴム組成物の製造方法。
(3)天然ゴムをゴム成分の60重量%以上含むことを特徴とする(1)又は(2)記載のゴム組成物の製造方法。
(4)硫黄と式(I)で表される化合物とを混練する工程においてビスマレイミド、メタクリル酸若しくはアクリル酸の金属塩、または二次老化防止剤として、2−メルカプトベンズイミダゾール、又はその亜鉛塩であるイミダゾール系化合物を配合することを特徴とする、(2)又は(3)に記載のゴム組成物の製造方法。
That is, the present invention resides in the following (1) to (4).
(1) When a compound represented by the following formula (I) is kneaded, 1 to 3 parts by weight of zinc white is blended with 100 parts by weight of a rubber component, to produce a rubber composition Method.
(2) The kneading method comprises a plurality of stages, a step of kneading a rubber component (A) containing natural rubber at 30% by weight or more with a filler, and sulfur in the rubber composition obtained by the above step. A step of kneading the compound represented by formula (I) with 1 to 3 parts by weight of zinc white in 100 parts by weight of the rubber component in the step of kneading sulfur and the compound represented by formula (I) The method for producing a rubber composition according to (1), wherein the rubber composition is blended.
(3) The method for producing a rubber composition according to (1) or (2), wherein natural rubber is contained in an amount of 60% by weight or more of the rubber component.
(4) 2-mercaptobenzimidazole or a zinc salt thereof as bismaleimide, a metal salt of methacrylic acid or acrylic acid, or a secondary anti-aging agent in the step of kneading sulfur and the compound represented by formula (I) The method for producing a rubber composition according to (2) or (3), wherein an imidazole compound is added.
本発明によれば、従来にはないランフラット耐久性と老化物性とを両立したランフラットタイヤ用ゴム組成物が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rubber composition for run flat tires which was compatible with the run flat durability and aging physical property which are not in the past is obtained.
本発明においては、下記式(I)で表される化合物を混練する際に、ゴム成分100重量部に対して1〜3重量部の亜鉛華を、配合することを特徴とする。
上記、一般式(I)で表される化合物中のR1、R2は水素原子、炭素数1〜4の直鎖アルキル基又はアルコキシ基、炭素数3〜4の分岐アルキル基又はアルコキシ基であり、これらは同一であっても異なっていてもよく、炭素数1〜4のアルキル基又はアルコキシ基の場合、炭素数1であることが好ましく、水素原子であることが特に好ましい。好ましい、いずれの場合も、化合物の合成のし易さ及び、加硫速度が遅くならないためである。
上記一般式(I)で表される化合物のR1、R2の具体例としては、メチル基、エチル基、1−プロピル基、2−プロピル基、1−ブチル基、2−ブチル基、2−メチル−1−プロピル基、2−メチル−2−プロピル基、メトキシ基、エトキシ基、1−プロポキシ基、2−プロポキシ基、1−ブトキシ基、2−ブトキシ基、2−メチル−1−プロポキシ基、2−メチル−2−プロポキシ基が挙げられる。
R 1 and R 2 in the compound represented by the general formula (I) are a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkoxy group, a branched alkyl group having 3 to 4 carbon atoms or an alkoxy group. These may be the same or different, and in the case of an alkyl group or alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, it is preferably 1 carbon atom, and particularly preferably a hydrogen atom. In any case, this is because the ease of synthesis of the compound and the vulcanization rate do not slow down.
Specific examples of R 1 and R 2 of the compound represented by the general formula (I) include methyl group, ethyl group, 1-propyl group, 2-propyl group, 1-butyl group, 2-butyl group, 2 -Methyl-1-propyl group, 2-methyl-2-propyl group, methoxy group, ethoxy group, 1-propoxy group, 2-propoxy group, 1-butoxy group, 2-butoxy group, 2-methyl-1-propoxy Group, 2-methyl-2-propoxy group.
ゴム組成物の処方においては、複数段階での成分配合を行う場合、加硫に伴う成分以外である、ゴム成分(A)、充填剤を主とする成分を混練する工程と、加硫に伴う成分を添加しての混練工程とに、分けて行うことは一般的である。上記、一般式(I)で表される化合物は、加硫促進剤の1種であるので、加硫に伴う成分を添加しての混練工程で配合されるが、一方で、通常は加硫前の工程で、配合される亜鉛華を、硫黄と一般式(I)で表される化合物を添加しての工程で、ゴム成分100重量部に対して1〜3重量部配合することにより、ゴム成分(A)のポリマー鎖が混練によって切断される現象である、嚼解に由来する老化物性の低下が防止できる。 In the prescription of the rubber composition, when the components are compounded in a plurality of stages, a step of kneading the rubber component (A), a component mainly composed of a filler, other than the components accompanying vulcanization, and accompanying the vulcanization It is common to perform the process separately from the kneading step with the components added. Since the compound represented by the general formula (I) is one kind of vulcanization accelerator, it is blended in a kneading step by adding components accompanying vulcanization. By blending 1 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component in the step of adding the compound represented by sulfur and the general formula (I) to the zinc white blended in the previous step, It is possible to prevent the deterioration of the aging physical properties derived from the kneading, which is a phenomenon in which the polymer chain of the rubber component (A) is broken by kneading.
ゴム成分(A)としては、天然ゴム及び合成ジエン系ゴムから選ばれる、少なくとも1種からなるゴム成分であり、合成ジエン系ゴムとしてはポリイソプレンゴム(IR)、シス−1,4−ポリブタジエンゴム(BR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)などが挙げられる。ゴム成分として、天然ゴムをゴム成分の30重量%以上配合している場合に、本願の効果が見られ、60重量%以上の時に、よりその効果が見られる。 The rubber component (A) is at least one rubber component selected from natural rubber and synthetic diene rubber. Examples of the synthetic diene rubber include polyisoprene rubber (IR) and cis-1,4-polybutadiene rubber. (BR), styrene-butadiene rubber (SBR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR) and the like. The effect of the present application is seen when natural rubber is blended in an amount of 30% by weight or more of the rubber component as the rubber component, and the effect is seen more when it is 60% by weight or more.
ゴム成分(A)に含まれる、合成ジエン系ゴムには、重合体末端に、スズ、窒素、ケイ素から選ばれる元素を含む官能基を有する変性ジエン系ゴムを用いることができる。このような変性ジエン系ゴムは、例えば、特開2002−144807号公報などに示されている、公知の方法に従って合成することができ、共役ジエン単量体を、炭化水素溶媒中で、有機金属化合物、好ましくは有機リチウム化合物を開始剤とする、リビングアニオン重合で重合することによって得られる。この際、配位性の酸素ドナーであるエーテル類、窒素ドナーである3級アミン類、特にそれらの多座配位可能なものを添加することにより、開始剤として用いる、有機リチウム化合物などの、有機金属化合物の会合状態を変化させたり、2級アミンを添加した場合では、リチウムアミド開始剤に誘導することで、重合体鎖中の1,4−重合における、シス/トランスの幾何異性選択性や1,2−重合によって生じる、ビニル結合量を変えることができる。このようにして、重合反応を行った後、なお求核性を有する、リビングアニオン重合末端に、スズ、窒素及び/又はケイ素を含む官能基導入試剤を反応させることにより、これら元素を含有する官能基を持った、変性ジエン系ゴムを合成することができる。 As the synthetic diene rubber contained in the rubber component (A), a modified diene rubber having a functional group containing an element selected from tin, nitrogen, and silicon at the polymer terminal can be used. Such a modified diene rubber can be synthesized according to a known method as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-144807, and a conjugated diene monomer is formed in an organic metal in a hydrocarbon solvent. It is obtained by polymerization by living anionic polymerization using a compound, preferably an organolithium compound as an initiator. At this time, by adding ethers which are coordinating oxygen donors, tertiary amines which are nitrogen donors, particularly those capable of multidentate coordination, such as organolithium compounds used as initiators, When the association state of the organometallic compound is changed or a secondary amine is added, it is induced by a lithium amide initiator, thereby allowing cis / trans geometric isomerism selectivity in 1,4-polymerization in the polymer chain. Alternatively, the amount of vinyl bonds generated by 1,2-polymerization can be changed. Thus, after conducting the polymerization reaction, a functional group-introducing agent containing tin, nitrogen and / or silicon is reacted with the living anionic polymerization terminal, which still has nucleophilicity, to thereby provide a functional group containing these elements. A modified diene rubber having a group can be synthesized.
変性ジエン系ゴムに導入される官能基が、スズを含む官能基である場合、トリハロスタンニル基、ジハロアルキルスタンニル基、ジハロアリールスタンニル基、ハロジアルキルスタンニル基、ハロジアリールスタンニル基、トリアルキルスタンニル基、トリアリールスタンニル基、等が挙げられ、スズ上のハロゲン原子はフッ素原子、塩素原子、臭素原子である。窒素を含む官能基である場合、イソシアナト基、アミノ基、1級アミノ基、2級アミノ基、アミド基、イミド基、その他、含窒素複素環官能基、等が挙げられる。ケイ素を含む官能基である場合、トリアルコキシシリル基、ジアルコキシアルキルシリル基、ジアルコキシアリールシリル基、アルコキシジアルキルシリル基、アルコキシジアリールシリル基、トリアルキルシリル基、トリアリールシリル基、等が挙げられる。これら官能基がアルキル基やアリール基を有する場合、炭素数1〜8の直鎖アルキル基、炭素数3〜8の分岐アルキル基、炭素数5〜8の環状アルキル基や炭素数6〜14の芳香環を含むアリール基であり、水酸基、アルコキシ基、アシル基、アミノ基、1級アミノ基、2級アミノ基、ニトロ基、ニトロソ基、メルカプト基、スルホ基、ハロゲン原子、などで置換されていてもよい。又、アルコキシ基である場合、上記、アルキル基やアリール基である炭化水素基を有するものである。 When the functional group introduced into the modified diene rubber is a functional group containing tin, a trihalostannyl group, a dihaloalkylstannyl group, a dihaloarylstannyl group, a halodialkylstannyl group, a halodiarylstannyl group , Trialkylstannyl group, triarylstannyl group, and the like, and the halogen atom on tin is a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom. In the case of a functional group containing nitrogen, an isocyanato group, amino group, primary amino group, secondary amino group, amide group, imide group, and other nitrogen-containing heterocyclic functional groups are exemplified. In the case of a functional group containing silicon, a trialkoxysilyl group, a dialkoxyalkylsilyl group, a dialkoxyarylsilyl group, an alkoxydialkylsilyl group, an alkoxydiarylsilyl group, a trialkylsilyl group, a triarylsilyl group, etc. may be mentioned. . When these functional groups have an alkyl group or an aryl group, a linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 8 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 5 to 8 carbon atoms, or a 6 to 14 carbon atoms. An aryl group containing an aromatic ring, which is substituted with a hydroxyl group, alkoxy group, acyl group, amino group, primary amino group, secondary amino group, nitro group, nitroso group, mercapto group, sulfo group, halogen atom, etc. May be. Moreover, when it is an alkoxy group, it has the said hydrocarbon group which is an alkyl group or an aryl group.
上記、変性ジエン系ゴムを用いることで、温度上昇による弾性率の低下を抑制すると共に、カーボンブラック配合ゴム組成物における、低発熱性を改良することができるので、ランフラット性能を維持したまま、老化物性も改良することができる。 By using the above-mentioned modified diene rubber, it is possible to suppress a decrease in elastic modulus due to temperature rise and improve low heat buildup in the carbon black compounded rubber composition, so that the run flat performance is maintained, Aging physical properties can also be improved.
加硫を行う前での混練工程においては、上記、通常のゴム成分や、変性ジエン系ゴムに加えて、通常の添加成分である、カーボンブラック及び/又はシリカなどの充填剤、シランカップリング剤、プロセスオイル、ステアリン酸を配合して、混練を行うことができる。カーボンブラックはゴム成分100重量部に対して、30〜100重量部配合することができ、50〜80重量部配合するのが好ましい。又、シリカを同時に配合する場合、カーボンブラックとシリカの合計で50〜150重量部配合することが好ましい。 In the kneading step before vulcanization, in addition to the above-mentioned normal rubber component and modified diene rubber, fillers such as carbon black and / or silica which are normal additive components, silane coupling agents In addition, kneading can be performed by blending process oil and stearic acid. Carbon black can be blended in an amount of 30 to 100 parts by weight, preferably 50 to 80 parts by weight, based on 100 parts by weight of the rubber component. When silica is blended simultaneously, it is preferable to blend 50 to 150 parts by weight in total of carbon black and silica.
上記、工程にて、混練した組成物にさらに、硫黄、加硫促進剤、老化防止剤等を加え、次の混練工程を行うが、ここで、本願発明の特徴として、添加する加硫促進剤の1つとして、一般式(I)で表される化合物と共に、ゴム成分100重量部に対して、1〜3重量部の重量比で亜鉛華を添加して混練することにより、混練の際にポリマー鎖が切断される嚼解を防止でき、老化物性が低下しないように改善することができる。 In the above process, sulfur, a vulcanization accelerator, an anti-aging agent and the like are further added to the composition kneaded in the above process, and the following kneading process is performed. Here, as a feature of the present invention, a vulcanization accelerator to be added is added. As one of the above, together with the compound represented by the general formula (I), by adding zinc white at a weight ratio of 1 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component, kneading It is possible to prevent the cleaving of the polymer chain from being broken, and to improve the aging physical properties so as not to deteriorate.
一般式(I)で表される化合物と、これ以外を含む加硫促進剤を効率的に作用させるのに十分な亜鉛華の量として、ゴム成分100重量部に対して1重量部以下では、加硫に時間がかかり生産性が悪化し、3重量部を超えると、過剰に配合された亜鉛華が、ゴム組成物中に粒子として残存するために、機械的特性悪化の原因となるので好ましくない。この傾向は特にゴム成分中、天然ゴムの割合が大きいほど、顕著である。 As an amount of zinc white sufficient to allow the compound represented by the general formula (I) and a vulcanization accelerator including the other to act efficiently, 1 part by weight or less with respect to 100 parts by weight of the rubber component, Vulcanization takes a long time and the productivity is deteriorated. When the amount exceeds 3 parts by weight, excessively mixed zinc white remains as particles in the rubber composition, which is a cause of deterioration of mechanical properties. Absent. This tendency is more prominent as the proportion of natural rubber in the rubber component increases.
加硫促進剤は一般式(I)で表される化合物以外にも、2−ベンゾチアジルスルフェンアミド類や、チウラムジスルフィド類、チアゾール類、グアニジン類、ジチオカルバミン酸塩類、等から選ばれる化合物を1つ以上、併用して用いてもよい。これら、加硫促進剤は合わせて、ゴム成分100重量部に対して1〜10重量部用いることができ、2〜8重量部が好ましく、3〜6重量部が特に好ましい。 In addition to the compound represented by the general formula (I), the vulcanization accelerator is a compound selected from 2-benzothiazylsulfenamides, thiuram disulfides, thiazoles, guanidines, dithiocarbamates, and the like. One or more may be used in combination. These vulcanization accelerators can be used together in an amount of 1 to 10 parts by weight, preferably 2 to 8 parts by weight, particularly preferably 3 to 6 parts by weight, based on 100 parts by weight of the rubber component.
硫黄と一般式(I)で表される化合物を配合する、混練工程においては、このほかにビスマレイミド、アクリル酸若しくはメタクリル酸の亜鉛塩、又は2次老化防止剤として2−メルカプトベンズイミダゾールやその亜鉛塩であるイミダゾール系化合物を、配合できる。これらを配合する場合、ゴム成分100重量部に対して、0.1〜10重量部配合することができ、0.3〜5重量部が好ましく、0.5〜3重量部が特に好ましい。これらの配合剤または2次老化防止剤の配合により、混練や、加硫・使用中の劣化の際に発生するラジカルをトラップし、老化物性を改良することができる。 In the kneading step in which sulfur and the compound represented by the general formula (I) are blended, in addition to this, bismaleimide, zinc salt of acrylic acid or methacrylic acid, or 2-mercaptobenzimidazole or its secondary as a secondary anti-aging agent An imidazole compound that is a zinc salt can be blended. When mix | blending these, 0.1-10 weight part can be mix | blended with respect to 100 weight part of rubber components, 0.3-5 weight part is preferable and 0.5-3 weight part is especially preferable. By blending these compounding agents or secondary anti-aging agents, radicals generated during kneading or deterioration during vulcanization / use can be trapped to improve aging properties.
本願発明では、硫黄と一般式(I)で表される化合物を配合する混練工程において亜鉛華を配合し、ゴム成分のポリマー鎖の嚼解を防止することにより、老化物性が改良されることを特徴とするが、それ以外の要因に由来する、老化防止を目的として、通常用いられる、老化防止剤を配合することができ、アミン系老化防止剤をゴム成分100重量部に対して、0.1〜3重量部配合することができ、0.5〜3重量部が好ましく、1〜2重量部が特に好ましい。0.1重量部以下では、老化防止効果が不足し、3重量部を超えて過剰では、ブルームが生じ、外観の悪化を招くと共に、経時安定性に欠けることとなる。 In the invention of the present application, aging physical properties are improved by blending zinc white in a kneading step of blending sulfur and the compound represented by the general formula (I) to prevent the polymer chain of the rubber component from being broken. Although it is characterized, an anti-aging agent that is usually used for the purpose of anti-aging derived from other factors can be blended, and the amine-based anti-aging agent is added in an amount of 0. 1 to 3 parts by weight can be blended, 0.5 to 3 parts by weight is preferable, and 1 to 2 parts by weight is particularly preferable. If it is 0.1 parts by weight or less, the effect of preventing aging is insufficient, and if it exceeds 3 parts by weight, bloom occurs, the appearance is deteriorated, and stability over time is lacking.
さらに、硫黄をゴム成分100重量部に対して1〜10重量部の範囲で配合することができ、3〜7重量部の範囲が好ましく、4〜6重量部の範囲がより好ましい。 Furthermore, sulfur can be mix | blended in the range of 1-10 weight part with respect to 100 weight part of rubber components, the range of 3-7 weight part is preferable, and the range of 4-6 weight part is more preferable.
本発明のゴム組成物は、上記各成分を、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー等により混練することにより、製造することができ、ランフラットタイヤの、サイドウォール部として好適に使用できる。 The rubber composition of the present invention can be produced by kneading the above components with, for example, a Banbury mixer, a kneader or the like, and can be suitably used as a sidewall portion of a run flat tire.
次に、実施例、比較例により、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに制約されるものではない。 Next, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not restrict | limited to these.
下記の表1に示す配合内容にて、加硫前の混練工程と、硫黄と一般式(I)で表される化合物を配合する工程とに分割し、各成分を配合してバンバリーミキサーにて混練して、各種ゴム組成物、実施例1〜8、比較例1〜3を処方した。
<変性ポリブタジエンゴムの製造例>
乾燥し、窒素置換した約900mLの耐圧ガラス容器に、シクロヘキサン283g、1,3−ブタジエン50g、2,2−ジ(2−テトラヒドロフリル)プロパン0.0057mmol、及びヘキサメチレンイミン0.513mmolを加え、更にn−ブチルリチウム(BuLi)0.57mmolを加えた後、撹拌装置を具えた50℃の温水浴中で4.5時間重合を行った。この際の重合転化率は、ほぼ100%であった。次に、この重合反応系に、変性剤(カップリング剤)として四塩化スズ0.100mmolを速やかに加え、更に50℃で30分間攪拌して変性反応を行った。その後、重合反応系に、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)の2−プロパノール溶液(BHT濃度:5質量%)0.5mLを加えて、反応を停止させ、更に常法に従って乾燥して変性ポリブタジエンゴム(HMI−BR)を得た。得られたHMI−BRは、ブタジエン部分のビニル結合量が14%で、ガラス転移温度(Tg)が−95℃で、カップリング効率が65%であった。
The blending contents shown in Table 1 below are divided into a kneading step before vulcanization and a step of blending the compound represented by sulfur and the general formula (I), and each component is blended in a Banbury mixer. By kneading, various rubber compositions, Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3 were formulated.
<Production example of modified polybutadiene rubber>
To about 900 mL pressure-resistant glass container that has been dried and purged with nitrogen, 283 g of cyclohexane, 50 g of 1,3-butadiene, 0.0057 mmol of 2,2-di (2-tetrahydrofuryl) propane, and 0.513 mmol of hexamethyleneimine were added, Further, 0.57 mmol of n-butyllithium (BuLi) was added, and then polymerization was performed in a hot water bath at 50 ° C. equipped with a stirrer for 4.5 hours. The polymerization conversion rate at this time was almost 100%. Next, 0.100 mmol of tin tetrachloride as a modifying agent (coupling agent) was quickly added to this polymerization reaction system, and the mixture was further stirred at 50 ° C. for 30 minutes to carry out a modification reaction. Thereafter, 0.5 mL of a 2-propanol solution (BHT concentration: 5% by mass) of 2,6-di-t-butyl-p-cresol (BHT) was added to the polymerization reaction system to stop the reaction. The modified polybutadiene rubber (HMI-BR) was obtained by drying according to the method. The obtained HMI-BR had a vinyl bond content of the butadiene portion of 14%, a glass transition temperature (Tg) of -95 ° C, and a coupling efficiency of 65%.
[老化物性]上記、ゴム組成物を、150℃、20分で加圧プレス加硫して得た、厚さ2mmの加硫ゴムシートを、3号ダンベル型試験片に打ち抜き、JIS K 6301−1995に準拠して25℃にて測定試験を行い、老化前の、破断時の伸び(EB)をオリジナルのEBとし、100℃で24時間後の破断時の伸びを測定し、老化後のEB/オリジナルのEBの百分率にて評価した。値が大きいほど、老化物性が良好であることを示す。また、オリジナルの破断時応力(TB)を、比較例1を100とした指数で表示した。
[ランフラット耐久性]上記、ゴム組成物をサイドウォール部に用いたランフラットタイヤを試作した。各試作タイヤ(タイヤサイズ255/55R18)を常圧でリム組みし、内圧230kPaを封入してから38℃の室温中に24時間放置後、バルブのコアを抜き内圧を大気圧として、荷重5.19kN(530kgf)、速度80km/h、室温38℃の条件でドラム走行テストを行った。この際の故障発生時での走行距離がランフラットドラム走行距離であり、比較例1の数値を100とした指数で表した。数値が高いほど、ランフラット耐久性に優れていることを示す。
[Aged physical properties] A vulcanized rubber sheet having a thickness of 2 mm obtained by press-pressing the rubber composition at 150 ° C. for 20 minutes was punched into a No. 3 dumbbell-shaped test piece, and JIS K 6301- A measurement test was conducted at 25 ° C. in accordance with 1995, and the elongation at break (EB) before aging was defined as the original EB, and the elongation at break after 24 hours at 100 ° C. was measured. / Evaluated as a percentage of the original EB. A larger value indicates better aging properties. The original stress at break (TB) was expressed as an index with Comparative Example 1 as 100.
[Run-flat durability] A run-flat tire using the above rubber composition as a sidewall portion was made as an experiment. Each prototype tire (tyre size 255 / 55R18) is assembled with a rim at normal pressure, filled with an internal pressure of 230 kPa, and allowed to stand at room temperature of 38 ° C. for 24 hours. Then, the valve core is removed and the internal pressure is set to atmospheric pressure. The drum running test was performed under the conditions of 19 kN (530 kgf), speed of 80 km / h, and room temperature of 38 ° C. The travel distance at the time of the failure at this time was the run flat drum travel distance, and was represented by an index with the numerical value of Comparative Example 1 being 100. The higher the value, the better the run flat durability.
*1:NR:天然ゴム
*2:BR:ブタジエンゴム
*3:変性ブタジエンゴム
*4:カーボンブラック
*5:プロセスオイル
*6:老化防止剤6C:N−フェニル−N’−1,3−ジメチルブチル−p−フェニレンジアミン(大内新興化学工業社製、商品名:ノクセラー6C)
*7:加硫促進剤DZ:N,N−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド(大内新興化学工業社製、商品名:ノクセラーDZ)
*8:加硫促進剤TOT:テトラキス(2−エチルヘキシル)チウラムジスルフィド(大内新興化学工業社製、商品名:ノクセラーTOT)
*9:加硫促進剤a:一般式(I)で表される、ビス(2−ベンゾチアジル)ジスルフィド
* 1: NR: Natural rubber * 2: BR: Butadiene rubber * 3: Modified butadiene rubber * 4: Carbon black * 5: Process oil * 6: Anti-aging agent 6C: N-phenyl-N′-1,3-dimethyl Butyl-p-phenylenediamine (manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., trade name: Noxeller 6C)
* 7: Vulcanization accelerator DZ: N, N-dicyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide (Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., trade name: Noxeller DZ)
* 8: Vulcanization accelerator TOT: Tetrakis (2-ethylhexyl) thiuram disulfide (Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., trade name: Noxeller TOT)
* 9: Vulcanization accelerator a: Bis (2-benzothiazyl) disulfide represented by general formula (I)
加硫前の混練工程で亜鉛華を配合し、加硫促進剤aを用いた、比較例1〜3は全般に老化物性、ランフラット耐久性が劣り、特にゴム成分における天然ゴム割合の増加で低下が大きい。それに比べ、加硫促進剤a配合時に亜鉛華を用いた、実施例1〜4は、老化物性、ランフラット耐久性ともに向上し、天然ゴム割合の増加時にも低下が小さい。また、変性ジエン系ゴムや2次老化防止剤を併用した、実施例5〜8ではさらなる、破断時応力、老化物性及び、ランフラット耐久性の向上が見られた。 Comparative Examples 1 to 3, in which zinc white was blended in the kneading step before vulcanization and vulcanization accelerator a was used, were generally inferior in aging properties and run-flat durability, and in particular due to an increase in the proportion of natural rubber in the rubber component. The decline is great. In comparison, Examples 1 to 4, which used zinc white when blended with the vulcanization accelerator a, improved both aging physical properties and run-flat durability, and the decrease was small when the natural rubber ratio increased. Further, in Examples 5 to 8 in which a modified diene rubber and a secondary anti-aging agent were used in combination, further improvement in stress at break, aging physical properties and run flat durability were observed.
本発明を利用すれば、老化物性と耐久性に優れた、ランフラットタイヤが得られる。 By using the present invention, a run flat tire excellent in aging physical properties and durability can be obtained.
Claims (4)
〔上記式(I)中のR1、R2は水素原子、炭素数1〜4の直鎖アルキル基又はアルコキシ基、炭素数3〜4の分岐アルキル基又はアルコキシ基であり、これらは同一であっても異なっていてもよい。〕 When kneading the compound represented by the following formula (I), 1-3 parts by weight of zinc white and bismaleimide, 2-mercaptobenzimidazole, or 100 parts by weight of the rubber component containing the modified diene rubber A method for producing a run-flat tire sidewall reinforcing rubber composition comprising blending an imidazole compound that is a zinc salt thereof .
[R 1 and R 2 in the above formula (I) are a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkoxy group, a branched alkyl group having 3 to 4 carbon atoms or an alkoxy group, and these are the same. It may or may not be. ]
〔上記式(I)中のR[R in the above formula (I) 11 、R, R 22 は水素原子、炭素数1〜4の直鎖アルキル基又はアルコキシ基、炭素数3〜4の分岐アルキル基又はアルコキシ基であり、これらは同一であっても異なっていてもよい。〕Is a hydrogen atom, a linear alkyl group or alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a branched alkyl group or alkoxy group having 3 to 4 carbon atoms, and these may be the same or different. ]
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